GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1 Mục tiêu chung Đánh giá diễn biến, ảnh hưởng của xâm nhập mặn và đề xuất một số giải pháp hạn chế ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến đất trồng lúa tại huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế
- Đánh giá được một cách tổng quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu;
- Làm rõ diễn biến nhiễm mặn tại khu vực nghiên cứu;
- Đánh giá được những ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến đất trồng lúa tại huyện Quảng Điền;
- Đề xuất được một số giải pháp hạn chế ảnh hưởng của xâm nhập mặn trong thời gian tới.
Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu
2.2.1.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
Nhóm nghiên cứu thu thập số liệu thứ cấp từ các cơ quan nhà nước và dữ liệu từ website nước ngoài để phục vụ cho phân tích và xây dựng bản đồ chuyên đề Ngoài ra, nghiên cứu còn sử dụng kết quả từ các tạp chí và bài báo đã được công bố.
Bảng 2.1 Danh sách tài liệu, số liệu thứ cấp
STT Tên tài liệu, số liệu Cơ quan\Website thu thập
1 Báo cáo kinh tế, xã hội huyện
Quảng Điền năm 2017 Ủy ban nhân dân huyện Quảng Điền
2 Tình hình nhiễm mặn diện tích đất trồng lúa Ủy ban nhân dân huyện Quảng Điền
3 Niêm giám thống kê huyện
Quảng Điền 2017 Ủy ban nhân dân huyện Quảng Điền
4 Dữ liệu khí tượng, thủy văn Trung tâm quan trắc Sở tài nguyên và Môi trường tỉnh Thừa Thiên Huế
5 Báo cáo tình hình sản xuất nông nghiệp 2012-2017
Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Quảng Điền
Báo cáo thuyết minh quy hoạch sử dụng đất huyện Quảng Điền
Phòng tài nguyên và Môi trường huyện Quảng Điền
Bản đồ khoanh đất năm 2017, bản đồ hành chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014
Chi nhánh Văn phòng đăng ký đất đai huyện Quảng Điền
8 Báo cáo kinh tế - xã hội xã
Quảng Phước năm 2017 Ủy ban nhân dân xã Quảng Phước
9 Báo cáo kinh tế - xã hội xã
Quảng Phước năm 2017 Ủy ban nhân dân xã Quảng Lơị
10 Dữ liệu mô hình DEM https://gdex.cr.usgs.gov/gdex/
Several journals and research articles focus on saltwater intrusion, which can be explored through platforms like www.nap.edu/topic/281/earth-sciences, www.search.proquest.com, www.sciencedirect.com, and www.researchgate.net.
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018) 2.2.1.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
Do hạn chế về thời gian và kinh phí, nghiên cứu này đã chọn phương pháp chọn mẫu phi xác suất, cụ thể là lấy mẫu thuận tiện từ các hộ dân trồng lúa Phương pháp này dựa trên sự ngẫu nhiên và dễ tiếp cận trong quá trình phỏng vấn Tuy nhiên, nghiên cứu không thể xác định sai số và không thể kết luận cho tổng thể từ kết quả phân tích mẫu Cuộc khảo sát đã thực hiện phỏng vấn 60 hộ gia đình trồng lúa sống gần khu vực đầm phá Tam Giang tại hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi.
2.2.2 Phương pháp phân tích đất và nước
Việc xác định các điểm lấy mẫu nước và đất được thực hiện thông qua phần mềm Arcgis, kết hợp với sự tư vấn của chuyên gia và cán bộ địa phương Các điểm mẫu được chọn đảm bảo khoảng cách tối thiểu 200 m và nằm ở những vị trí quan trọng trong các xứ đồng Thời gian thu thập mẫu diễn ra vào tháng 4 và tháng 5 năm 2018.
Nghiên cứu này sử dụng máy đo độ mặn Hanna HI 993310 để xác định độ mặn của đất và nước, đồng thời áp dụng máy Garmin Etrex 10 để ghi lại tọa độ các địa điểm lấy mẫu theo hệ tọa độ WGS84.
Một số dụng cụ lấy mẫu:
+ Chai nhựa 1 lít để thu mẫu nước mặt;
+ Cốc thủy tinh 50ml để đựng nước đo các chỉ tiêu;
+ Máy đo độ mặn của đất Hanna HI 993310 a Phương pháp phân tích đất
Hiện nay, để đánh giá độ mặn của đất, người ta sử dụng đại lượng EC (độ dẫn điện) với đơn vị dS/m (1 dS/m = 0,64‰) hoặc ppt Đất mặn được xác định khi có độ dẫn điện lớn hơn 4 dS/m ở 25 o C, tương đương với nồng độ muối hòa tan khoảng 2,56 ‰ Để xác định độ mặn của đất, các mẫu được lấy trực tiếp tại 35 điểm (15 xã Quảng Phước, 20 xã Quảng Lợi) bằng máy đo Hanna HI 993310, tại các vị trí ngoài đê và trong nội đồng.
Bảng 2.2 Phân loại đất mặn (phân theo nồng độ) và ảnh hưởng đối với cây trồng
Phân loại đất mặn Độ dẫn điện của đất (dS/m)
Nồng độ muối hòa tan (‰) Ảnh hưởng đến cây trồng
Không mặn 0 – 2 0 – 1,28 Mặn ảnh hưởng không đáng kể
Mặn ít 2 – 4 1,28 – 2,56 Năng suất của nhiều loại cây có thể bị giới hạn
Mặn trung bình từ 4 đến 8 (2,56 – 5,12) có thể làm giảm năng suất của nhiều loại cây trồng Khi mức mặn tăng lên từ 8 đến 16 (5,12 – 10,24), chỉ một số cây trồng có khả năng chịu đựng Ở mức độ mặn rất cao, trên 16 (> 10,24), chỉ một số ít cây trồng có thể sống sót.
Phương pháp phân tích nước bao gồm việc đo các chỉ tiêu độ mặn tại vùng ven phá Tam Giang, sông Bồ, cũng như tại các cửa cống và trạm bơm phục vụ sản xuất nông nghiệp trong khu vực nghiên cứu.
Để thu mẫu nước, sử dụng thuyền di chuyển dọc theo vùng ven phá Tam Giang và sông Bồ, thực hiện việc thu mẫu tại các vị trí đã được xác định trên sơ đồ Tại mỗi điểm thu mẫu, tiến hành đo trực tiếp bằng máy đo EC Tổng cộng, mẫu nước được lấy tại 29 điểm, bao gồm 15 xã Quảng Phước và 14 xã Quảng Lợi, ở cả vị trí ngoài đê và trong nội đồng.
Căn cứ vào độ muối, năm 1934, Zernop đã phân chia giới hạn các loại nước tự nhiên, sau này được A.F.Karpevits bổ sung và chi tiết hóa như sau:
Bảng 2.3 Bảng phân chia giới hạn các loại nước tự nhiên
STT Loại nước Mức độ S ‰ Phân bố
1 Nước ngọt Nước ngọt nhạt 0,01 – 0,2 Các sông hồ, hồ chứa
Các hồ, biển nội địa, cửa sông
Nước lợ vừa 4,0 – 18,0 Nước lợ mặn 18,0 – 30,0
3 Nước mặn Nước biển 30,0 – 40,0 Đại dương, biển hở, vũng vịnh…
4 Nước quá mặn 40,0 – trên 300 Vịnh, vũng…
2.2.3 Phương pháp thống kê, phân tích và xử lý số liệu Đối với nguồn số liệu, tài liệu thứ cấp: Tất cả các tài liệu, số liệu thu thập được, sẽ được thống kê, phân loại, lựa chọn và hệ thống theo từng nội dung nghiên cứu Sau đó tiến hành thu thập tiếp những số liệu còn thiếu và xác minh lại những số liệu chưa chính xác hoặc còn nghi ngờ Đối với nguồn số liệu, tài liệu sơ cấp: Thống kê qua kết quả của quá trình điều tra khảo sát thực địa và thống kê qua các phiếu phỏng vấn người dân theo các chỉ tiêu cần thiết Sau đó, tiến hành phân tích và xử lý số liệu
Dựa trên các dữ liệu thuộc tính và số liệu không gian đã thu thập, chúng tôi tiến hành xử lý và phân tích bằng phần mềm Excel để tạo ra các biểu đồ phục vụ cho nghiên cứu.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phần mềm FME để chuyển đổi dữ liệu, cùng với MicroStation V8 và ArcGIS để xây dựng các bản đồ phân vùng nước và đất nhiễm mặn, cũng như bản đồ phân vùng đất trồng lúa nhiễm mặn thông qua phương pháp nội suy IDW (Inverse Distance Weighted).
Nội suy IDW là phương pháp nội suy bề mặt raster từ các điểm dữ liệu bằng kỹ thuật khoảng cách nghịch đảo trọng số Phương pháp này được áp dụng để xác định các mẫu mặn trong khu vực nghiên cứu dựa trên kết quả phân tích các mẫu mặn đã thu thập.
Do hạn chế về nguồn lực như thời gian và kinh phí, việc đánh giá mức độ nhiễm mặn trong đất và phân vùng mức độ nhiễm mặn chủ yếu dựa vào số liệu sơ cấp từ mẫu nước, đất cùng với kiến thức bản địa của người dân và cán bộ chuyên môn tại khu vực nghiên cứu.
Hình 2.1 Quy trình xây dựng các bản đồ chuyên đề
Nội dung nghiên cứu
- Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
- Diễn biến quá trình xâm nhập mặn tại khu vực nghiên cứu
- Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến đất trồng lúa tại khu vực nghiên cứu
- Giải pháp hạn chế ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến hoạt động sản xuất lúa tại khu vực nghiên cứu.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu
Quảng Điền là huyện nằm ở phía Bắc tỉnh Thừa Thiên Huế, cách thành phố Huế khoảng 10-15 km Huyện có tổng diện tích 163,0 km² và dân số khoảng 90.450 người, với mật độ dân số đạt 518,1 người/km².
Ranh giới hành chính được xác định như sau:
- Phía Đông và Nam giáp huyện Hương Trà
- Phía Tây và Tây-Bắc giáp huyện Phong Điền
- Phía Bắc và Đông-Bắc giáp biển Đông
Với giới hạn đó, Quảng Điền nằm gọn trong khoảng 16 o 30’58”- 16 o 40’13” vĩ độ Bắc và 107 o 21’38”- 107 o 34’ kinh độ Đông
Hình 3.1 Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu
Quảng Điền, huyện đặc trưng của tỉnh Thừa Thiên Huế, sở hữu địa hình đa dạng với đồng bằng, đầm phá và cồn cát ven biển Khu vực đồng bằng chủ yếu là cát trắng, với nhiều đụn cát nằm ở độ cao từ 5 đến 10 mét.
Hình 3.2 Độ cao khu vực nghiên cứu
Quảng Điền có khí hậu nhiệt đới gió mùa, chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam, với hai mùa rõ rệt: mùa khô nóng và mùa mưa ẩm lạnh Nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 24 – 25°C, trong khi lượng mưa trung bình hàng năm vượt quá 2.500 mm, có nơi lên đến hơn 4.500 mm Mùa mưa diễn ra từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau, tập trung chủ yếu trong bốn tháng từ tháng 9 đến tháng 12, với tháng 11 là tháng có lượng mưa lớn nhất, chiếm tới 30% tổng lượng mưa cả năm Độ ẩm trung bình hàng năm tại khu vực này đạt 85 - 86%.
Huyện có một hệ thống mạng lưới sông ngòi phong phú, phân bố đều trên toàn lãnh thổ Tất cả các sông ngòi này đều thuộc nhánh sông Bồ và các hói trầm cát chảy về khu vực.
Sông Bồ bắt nguồn từ xã Quảng Phú, chảy vào huyện Quảng Điền và chia thành hai nhánh chính Nhánh thứ nhất đi qua các xã Quảng Thọ, Quảng An, Quảng Thành, sau đó hợp lưu tại ngã ba Sình và đổ vào sông Hương theo hướng Đông Nhánh thứ hai phân nhánh thành nhiều hói như Diên Hồng, Bạch Đằng, An Xuân, rồi chảy ra phá Tam Giang theo hướng Bắc.
Dòng nước ngầm từ khu vực đồi cát phía Tây Bắc tạo ra các hói trầm cát như Bàu Niên, Nam Giản, Sông Nịu và Thủy Lập Hói Bàu Niên chảy xuống hạ du qua hai nhánh, trong đó nhánh hói Cao Xá chảy về phía Nam và đổ vào sông.
Bồ qua cầu Kẽm, nhánh hói Phổ Lại chạy theo hướng Đông đổ vào sông Bồ ở hói Ngã
Tư và hói Đồng Lâm
Khu vực tách biệt bên kia phá Tam Giang, thuộc hai xã Quảng Ngạn và Quảng Công, có các hói trầm cát nhỏ chảy về hướng Nam.
Xã Quảng Thái, nằm giáp ranh với huyện Phong Điền, nhận nước từ hói Bến Trâu, thuộc dòng sông Ô Lâu, chảy vào sông Nịu cùng các nhánh kênh đào.
Hình 3.3 Hệ thống thủy văn khu vực nghiên cứu
2% Đất nông nghiệp Đất phi nông nghiệp Đất chưa sử dụng
Hình 3.4 Diện tích 3 nhóm đất chính của huyện Quảng Điền
Theo thống kê đất đai năm 2017, huyện có tổng diện tích đất nông nghiệp là 16.304,55 ha, trong đó đất nông nghiệp chiếm 51% (8.223,65 ha), đất phi nông nghiệp chiếm 47% (7.689,55 ha) và đất chưa sử dụng chiếm 2% (391,35 ha) tổng diện tích tự nhiên Diện tích đất nông nghiệp bình quân đầu người chỉ đạt 1.002 m².
Vùng đầm phá Tam Giang sở hữu tiềm năng lớn trong phát triển và khai thác thủy sản, không chỉ về số lượng mà còn về các giống loài quý hiếm và giá trị cao Hệ thống đầm phá này cung cấp đa dạng chủng loại tôm, cua và cá có giá trị, mang lại nhiều lợi thế cho ngành thủy sản của Quảng Điền.
Diễn biến quá trình xâm nhập mặn tại huyện Quảng Điền
3.2.1 Tình hình xâm nhập mặn tại huyện Quảng Điền
3.2.1.1 Thời điểm xuất hiện xâm nhập mặn Để đánh giá được tình hình xâm nhập mặn tại địa bàn, nghiên cứu đã tiến hành phỏng vấn 60 hộ dân sản xuất đất trồng lúa tại hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi, kết quả được thể hiện như sau:
Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017
Hình 3.5 Ý kiến của người dân về các năm bị xâm nhập mặn mạnh
Trong giai đoạn 2013-2017, hiện tượng xâm nhập mặn đã xảy ra, với năm 2014 ghi nhận tình hình xâm nhập mặn mạnh nhất, chiếm 39% ý kiến từ các hộ dân Nguyên nhân chủ yếu là do thời tiết cực đoan và nắng nóng kéo dài, dẫn đến nguồn nước ngầm ở các ao hồ tại hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi cạn kiệt Nhiều trạm bơm phải ngừng hoạt động trong khi cánh đồng lúa cần nước tưới, gây thiếu hụt nguồn nước cho sản xuất, khiến nhiều diện tích đất bị bỏ hoang và lúa gieo sạ bị nhiễm mặn, héo úa nghiêm trọng.
Kết quả phỏng vấn cho thấy xâm nhập mặn xảy ra vào mùa khô từ tháng V đến tháng VIII, đặc biệt nặng nề nhất vào tháng VI và VII, do thiếu nước ở đầu nguồn và lượng mưa giảm đáng kể Thời tiết nắng nóng kéo dài làm tăng bốc hơi từ các nguồn nước mặt, gây khó khăn trong việc rửa mặn cho đất Số liệu từ trạm khí tượng thủy văn Huế cũng xác nhận sự tương đồng với ý kiến của người dân về tình hình này.
Bảng 3.1 Lượng mưa, nhiệt độ, các tháng V, VI, VII, VIII
Tháng/năm Lượng mưa (mm) Nhiệt độ (°C)
V VI VII VIII V VI VII VIII
(Nguồn: Trạm khí tượng thủy văn Huế)
Trong các tháng V, VI, VII và VIII, lượng mưa giảm đáng kể, kết hợp với sự gia tăng nhiệt độ, đã dẫn đến tình trạng thiếu nước ngọt cho sản xuất nông nghiệp và rửa mặn cho đất trồng lúa.
Hình 3.6 Lượng mưa các tháng V, VI, VII, VIII tại trạm đo Huế
Qua số liệu Hình 3.6 cho thấy, những năm gần đây lượng mưa vào các tháng V,
Từ năm 2005 đến 2017, lượng mưa vào tháng 5 dao động từ 6,7 mm đến 648,8 mm, với năm 2014 ghi nhận mức thấp kỷ lục chỉ 6,7 mm Nhiều năm trong giai đoạn nghiên cứu cũng cho thấy lượng mưa rất thấp.
Trong các năm qua, lượng mưa tháng Sáu tại khu vực này luôn ở mức thấp, trung bình chỉ đạt 72,13 mm, thấp hơn nhiều so với các tháng khác, thường trên 100 mm Tháng Bảy có lượng mưa dao động từ 16 mm đến 357,2 mm Đặc biệt, tháng Tám là giai đoạn chuyển mùa, lượng mưa tăng đáng kể, thường dao động từ 39,3 mm đến 648,8 mm Năm 2013 là trường hợp ngoại lệ khi thời tiết bất thường khiến lượng mưa trong tháng này chỉ đạt 39,3 mm, trong khi các năm khác như 2006 và 2010 ghi nhận lượng mưa lần lượt là 476,4 mm và 648,8 mm.
Lượng mưa thấp và nhiệt độ trung bình các tháng đều cao hơn nhiệt độ trung bình cả năm, đặc biệt trong tháng 6 và tháng 7 khi nhiệt độ có thể gần đạt 30°C Tình trạng này đã ảnh hưởng đáng kể đến quá trình xâm nhập mặn tại địa phương.
Hình 3.7 Nhiệt độ trung bình các tháng V, VI, VII, VIII và trung bình năm
Nhiệt độ trung bình trong mùa khô từ năm 2005 đến 2017 luôn cao hơn nhiệt độ trung bình năm, với tháng Năm và tháng Bảy là hai tháng có nhiệt độ cao nhất Cụ thể, tháng Sáu có nhiệt độ dao động từ 28,5°C đến 30,1°C, trong khi tháng Bảy dao động từ 27,9°C đến 29,8°C So với nhiệt độ trung bình năm chỉ từ 23,9°C đến 25,4°C, sự chênh lệch này cho thấy rõ nét sự gia tăng nhiệt độ trong các tháng mùa khô.
Hình 3.8 Sự chuyển biến mùa khô và mùa mưa theo ý kiến người dân
Một cuộc phỏng vấn với 60 người dân tại hai xã cho thấy, có 83% người dân nhận định rằng mùa khô đang dài hơn, trong khi 75% cho rằng mùa mưa đang trở nên ngắn hơn.
Vụ Hè Thu ở hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi gặp phải tình trạng mưa ít và nhiệt độ cao, dẫn đến việc xâm nhập mặn vào đất trồng lúa trở nên nghiêm trọng hơn.
3.2.1.2 Hiện trạng xâm nhập mặn tại huyện Quảng Điền
Xâm nhập mặn là hiện tượng xảy ra hàng năm, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống dân sinh và các ngành kinh tế như nông nghiệp, công nghiệp và môi trường Tại huyện Quảng Điền, tác động chủ yếu của xâm nhập mặn là đối với đất sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là đất trồng lúa Theo thống kê năm 2014, tổng diện tích trồng lúa tại huyện là 4503,70 ha, trong đó có 530 ha bị nhiễm mặn, chiếm 11,8% tổng diện tích đất lúa.
Bảng 3.2 Diện tích đất lúa bị nhiễm mặn của huyện Quảng Điền
STT Hợp tác xã Xã, thị trấn Diện tích (ha)
4 Số 2 Sịa Thị trấn Sịa 70
Mùa khô ngắn hơnKhông thay đổi
(Nguồn: Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Quảng Điền, 2014)
Theo số liệu từ Bảng 3.2, huyện Quảng Điền có tổng cộng 530 ha đất trồng lúa bị nhiễm mặn Xã Quảng Thái là xã có diện tích đất bị nhiễm mặn lớn nhất với 100 ha, trong khi ba xã Quảng An, Quảng Thành và Quảng Ngạn có diện tích ít nhất, mỗi xã 50 ha Ngoài ra, xã Quảng Phước và xã Quảng Lợi cũng bị ảnh hưởng với diện tích lần lượt là 90 ha và 60 ha.
3.2.2 Diễn biến mức độ nhiễm mặn nguồn nước và đất trồng lúa
Quảng Điền là huyện vùng trũng hạ lưu sông Bồ, nổi bật với đất đai màu mỡ và là vùng trọng điểm sản xuất lúa của tỉnh Hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi nằm ven đầm phá Tam Giang, với phần lớn diện tích đất trồng lúa gần khu vực này Địa hình thấp trũng khiến hai xã chịu ảnh hưởng lớn từ hiện tượng xâm nhập mặn, khi nước từ phá tràn qua cống rãnh và thẩm thấu vào đất Hệ thống tưới tiêu tại đây chủ yếu dựa vào các kênh, mương, do đó, khi triều lên, nước từ phá tràn vào có thể gây ảnh hưởng đến nguồn nước tưới Nhằm đánh giá mức độ nhiễm mặn tại khu vực, nhóm nghiên cứu đã thực hiện lấy mẫu đo độ mặn tại hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi, từ đó xây dựng bản đồ phân vùng nhiễm mặn nước và đất.
3.2.2.1 Xây dựng bản đồ phân vùng nước nhiễm mặn tại xã Quảng Phước và xã Quảng Lợi a Xã Quảng Phước
Nhóm nghiên cứu đã thu thập 14 mẫu nước và 3 mẫu để kiểm định sai số phương pháp nội suy IDW tại xã Quảng Phước Kết quả phân tích các mẫu nước cho thấy những thông tin quan trọng về chất lượng nước trong khu vực này.
Bảng 3.3 Mức độ mặn mẫu nước tại xã Quuảng Phước
STT Địa điểm lấy mẫu X Y Độ mặn nước (‰) Mức độ mặn
1 An Gia 107.524002 16.596701 10,4 Nước lợ vừa
2 An Gia 107.530998 16.589701 8,3 Nước lợ vừa
3 An Gia 107.536003 16.590200 12,3 Nước lợ vừa
4 An Gia 107.535004 16.588400 8,8 Nước lợ vừa
5 An Gia 107.533997 16.590700 9,2 Nước lợ vừa
6 An Gia 107.528999 16.590200 7,8 Nước lợ vừa
7 An Gia 107.525002 16.595501 10,3 Nước lợ vừa
8 Phước Lập 107.538002 16.587000 10,7 Nước lợ vừa
9 Phước Lập 107.540001 16.585199 11,4 Nước lợ vừa
10 Phước Lập 107.531998 16.586000 8,0 Nước lợ vừa
11 Mai Dương 107.543999 16.585100 13,4 Nước lợ vừa
12 Mai Dương 107.542999 16.587400 14,3 Nước lợ vừa
13 Phước Lập 107.539001 16.580700 3,7 Nước lợ nhạt
14 Phước Lập 107.532997 16.579800 2,9 Nước lợ nhạt
15 Phước Lập 107.528000 16.579599 2,1 Nước lợ nhạt
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018)
Mức độ nước nhiễm mặn tại xã Quảng Phước dao động từ 2,1 ‰ đến 14,3 ‰, trong đó 80% mẫu nước là nước lợ vừa, chủ yếu tập trung ở các thôn An Gia, Mai Dương và Phước Lập Nguyên nhân chính là do hệ thống kênh mương ven phá, khiến nước từ phá thẩm thấu qua các cống tiêu xuống cấp, dẫn đến ô nhiễm mặn Ngược lại, 20% mẫu nước còn lại là nước lợ nhạt, chủ yếu ở thôn Phước Lập, nằm sâu trong nội đồng và không bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn.
Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến đất trồng lúa tại huyện Quảng Điền
3.3.1 Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến diện tích đất trồng lúa
Xâm nhập mặn tại hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống người dân, đặc biệt là làm biến động diện tích đất trồng lúa tại các khu vực này.
Bảng 3.9 Diện tích lúa các vụ của hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi Đơn vị: ha
Hè Thu Quảng Phước Đông Xuân Quảng Lợi
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018)
600 Đông Xuân Quảng Phước Hè Thu Quảng
Quảng Lợi Hè Thu Quảng
Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018)
Hình 3.13 Diện tích lúa các vụ của hai xã Quảng Phước và Quảng Lợi
Trong giai đoạn 2013 – 2017, diện tích đất trồng lúa vụ Hè Thu tại hai xã luôn thấp hơn diện tích đất trồng lúa vụ Đông, như thể hiện qua số liệu Bảng 3.9 và Hình 3.13.
Xâm nhập mặn đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc gieo trồng lúa trong vụ Xuân, đặc biệt tại xã Quảng Lợi, nơi có sự chênh lệch diện tích đất trồng lúa lớn giữa hai vụ Trong vụ Hè Thu, diện tích đất trồng lúa giảm khoảng 200 ha so với vụ Đông Xuân Nguyên nhân chính là do phần lớn diện tích đất trồng lúa của Quảng Lợi nằm sát phá Tam Giang, khiến nó chịu tác động tiêu cực từ xâm nhập mặn, dẫn đến giảm diện tích canh tác.
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018)
Hình 3.14 Bản đồ phân vùng đất trồng lúa nhiễm mặn vụ Hè Thu năm 2018 xã
Quảng Phước Bảng 3.10 Cơ cấu diện tích đất trồng lúa nhiễm mặn xã Quảng Phước
Loại đất Diện tích (ha) Cơ cấu (%) Đất lúa không mặn 328,79 89,02 Đất lúa mặn ít 35,65 9,65 Đất lúa mặn trung bình 4,9 1,33
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018)
Qua số liệu Hình 3.14 và Bảng 3.10 cho thấy, diện tích đất lúa không mặn là
Diện tích đất trồng lúa tại khu vực này lên tới 328,79 ha, chiếm 89,02% tổng diện tích Trong đó, đất lúa mặn ít chiếm 35,65 ha, tương đương 9,65% và chủ yếu phân bố ở hướng Đông thôn Phước Lập cùng phía Nam thôn An Gia Bên cạnh đó, diện tích đất lúa mặn trung bình chỉ đạt 4,9 ha, chiếm 1,33% tổng diện tích đất trồng lúa tại thôn Mai Dương.
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018)
Hình 3.15 Bản đồ phân vùng đất trồng lúa nhiễm mặn vụ Hè Thu năm 2018 xã
Quảng Lợi Bảng 3.11 Cơ cấu diện tích đất trồng lúa nhiễm mặn xã Quảng Lợi
Loại đất Diện tích (ha) Cơ cấu (%) Đất lúa không mặn 208,57 38,49 Đất lúa mặn ít 171,69 31,68 Đất lúa mặn trung bình 161,67 29,83
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018)
Diện tích đất lúa không mặn đạt 208,57 ha, chiếm 38,49% tổng diện tích đất trồng lúa Trong khi đó, diện tích đất lúa mặn ít là 171,69 ha (31,68%), chủ yếu tập trung ở thôn Ngư Mỹ Thạnh và khu vực nội đồng cách phá Tam Giang 200 m tại thôn Phước Lập 1 và thôn Phước Lập 2 Đất lúa mặn trung bình có diện tích 161,67 ha, chiếm 1,33% tổng diện tích, chủ yếu nằm tại thôn Phước Lập 1, gần phá Tam Giang, và thôn Ngư Mỹ Thạnh.
Xâm nhập mặn đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến diện tích đất trồng lúa tại hai xã, đặc biệt là xã Quảng Lợi, nơi mà phần lớn diện tích đất trồng lúa bị tác động bởi hiện tượng này.
3.3.2 Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến lịch thời vụ và cơ cấu cây trồng a Lịch thời vụ
Sản xuất lúa phụ thuộc nhiều vào thời tiết và nguồn nước, trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa Mùa đông lạnh trong khí hậu nhiệt đới ảnh hưởng lớn đến cơ cấu cây trồng và mùa vụ lúa tại huyện Quảng Điền Diễn biến nhiệt độ hàng năm cũng quyết định đến mùa vụ sản xuất Dù lượng nước mặt dồi dào, nhưng sự phân bố không đều theo thời gian và không gian gây khó khăn trong việc sử dụng Mùa mưa thường dẫn đến ngập úng, trong khi mùa khô lại thiếu nước tưới, và tình trạng xâm nhập mặn ngày càng nghiêm trọng, ảnh hưởng đến đất canh tác.
Khung lịch thời vụ của huyện Quảng Điền được lập và thông báo bởi Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, với sự tương đồng giữa các năm Vụ Đông Xuân thường có thời tiết nắng ấm, giúp các giống lúa phát triển tốt, trong khi vụ Hè Thu lại phải sử dụng các giống lúa ngắn ngày như Khang Dân, TH5, HTI do nắng nóng kéo dài Khi thời tiết thuận lợi, việc xuống giống có thể diễn ra sớm hơn từ 5 - 7 ngày so với lịch, ngược lại, trong năm có thời tiết xấu, việc xuống giống sẽ chậm hơn 5 - 7 ngày Ngoài ra, giữa các hộ gia đình cũng có sự chênh lệch trong việc xuống giống và thu hoạch từ 1 - 10 ngày.
Cơ cấu cây trồng đang chuyển dịch mạnh mẽ sang mô hình đa canh, bao gồm nuôi trồng thủy sản và trồng sen để tăng giá trị kinh tế Việc sử dụng giống lúa ngắn ngày thay cho giống dài ngày và một số giống lúa chịu mặn tốt đang được áp dụng Đặc biệt, xã Quảng Lợi đang triển khai mô hình giống lúa gạo đỏ, nổi bật với khả năng chống chịu sâu bệnh xuất sắc, không cần sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và hầu như không bị nhiễm bệnh, mang lại giá trị kinh tế cao.
Tình trạng xâm nhập mặn ngày càng gia tăng đã làm nhiều diện tích lúa tại xã Quảng Lợi không thể phục hồi Để đối phó, xã đã chuyển đổi hơn 150 ha đất trồng lúa sang trồng các loại rau màu như ớt, ném, và dưa hấu, trong đó cây ném và dưa hấu phát triển tốt nhất Những mô hình trồng mới này giúp nâng cao thu nhập cho người dân, với dưa hấu mang lại trên 120 triệu đồng/năm/ha và cây ném đạt trên 200 triệu đồng/năm/ha, cao gấp nhiều lần so với trồng lúa.
Xã Quảng Phước và xã Quảng Lợi, nằm cạnh phá Tam Giang, sở hữu tiềm năng kinh tế lớn từ diện tích đất mặt nước Tuy nhiên, tình trạng xâm nhập mặn và xâm thực đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến diện tích đất trồng lúa, khiến nhiều khu vực không còn khả năng sản xuất hiệu quả.
Bảng 3.12 Giá trị sản phẩm thu được trên 1 hécta đất trồng trọt và mặt nước nuôi trồng thủy sản huyện Quảng Điền Đơn vị: triệu đồng
Năm Đất trồng trọt Mặt nước nuôi trồng thuỷ sản
(Nguồn: Niên giám thống kê huyện Quảng Điền, 2017)
Theo Bảng 3.12, hiệu quả kinh tế từ nuôi trồng thủy sản cao hơn từ 50 – 60 triệu đồng so với trồng trọt Với lợi thế về kinh nghiệm trong nuôi trồng thủy sản và hiệu quả kinh tế vượt trội so với trồng lúa, một số khu vực tại hai xã đã chuyển đổi từ đất trồng lúa bị xâm nhập mặn sang đất nuôi trồng thủy sản.
Tại xã Quảng Phước, do xâm nhập mặn, người dân đã chuyển đổi gần 5 ha đất trồng lúa ở thôn Mai Dương sang nuôi trồng thủy sản, chủ yếu là nuôi cá Việc gieo sạ nhiều lần trên diện tích lúa bị nhiễm mặn gây tốn kém thời gian và kinh phí nhưng hiệu quả lại thấp Trong thời gian tới, HTX Mai Phước dự kiến sẽ tiếp tục chuyển 17 ha đất trồng lúa sang nuôi trồng thủy sản.
Hộp 3.1 Ý kiến của cán bộ chuyên môn về ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến chuyển đổi cơ cấu cây trồng Ông Phan Diễn PGĐ HTX Mai Phước nhận định: “Người dân ở thôn Mai
Dương đã ngừng cấy lúa và chuyển sang nuôi trồng thủy sản do đất bị nhiễm mặn, thời tiết thất thường và gia tăng sâu bệnh Người dân phải gieo sạ nhiều lần, dẫn đến tốn kém công sức và thời gian nhưng năng suất thu được lại thấp, thậm chí có khi mất trắng.
3.3.3 Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến năng suất cây lúa
Việc nước mặn từ phá Tam Giang xâm nhập sâu vào nội đồng ảnh hưởng không nhỏ đến sự phát triển cũng như năng suất của cây lúa
(Nguồn: Xử lý số liệu, 2018)
Hình 3.16 Năng suất lúa Xã Quảng Phước giai đoạn 2013-2017
Đề xuất một số giải pháp hạn chế ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến đất trồng lúa tại huyện Quảng Điền
a Một số giải pháp từ phía chính quyền
Nâng cấp hệ thống đê bao và cống dưới đê là cần thiết để ngăn chặn nước mặn xâm nhập Việc sửa chữa và thay thế hệ thống cống lấy nước sẽ giúp kiểm soát tốt hơn tình hình tưới tiêu Đồng thời, kiên cố hóa công trình nội đồng và các trạm bơm sẽ đảm bảo việc tưới tiêu chủ động, cũng như kiên cố hóa kênh tiêu để ngăn ngừa thẩm thấu nước mặn vào đất canh tác.
Chính quyền cần thông báo cho người dân về việc điều tiết nước phục vụ sản xuất lúa trong vụ Hè Thu, đồng thời theo dõi tình hình nhiễm mặn để có thông tin kịp thời và hướng dẫn người dân có phương án xử lý phù hợp.
Nghiên cứu quy hoạch sử dụng đất tại xã Quảng Lợi và xã Quảng Phước đã đề xuất chuyển đổi diện tích đất trồng lúa bị xâm nhập mặn sang đất nuôi trồng thủy sản ở các thôn Thủy Lập 1, Thủy Lập 2, Ngư Mỹ Thạnh và thôn Mai Dương Tuy nhiên, việc giám sát chặt chẽ trong quá trình nuôi trồng thủy sản là cần thiết để đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường xung quanh.
Thử nghiệm trồng cây dược liệu Ice Plant (Mesembryanthemum crystallinum) cho thấy đây là loại dược liệu quý với giá trị kinh tế cao, có khả năng chịu mặn và hạn hán, đồng thời xử lý đất bị nhiễm mặn Nghiên cứu của Tatsuya et al (2014) chỉ ra rằng cây phát triển tốt hơn trên đất nhiễm mặn so với đất không nhiễm, với nồng độ 2% là điều kiện tối ưu cho sự phát triển Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng cây Ice Plant trong việc giải quyết vấn đề đất nhiễm mặn nặng tại huyện Quảng Điền và trên toàn quốc.
Nghiên cứu của nhóm Lê Ngọc Phương về việc trồng cây cải xanh (Brassica juncea L) trên vùng đất trồng lúa nhiễm mặn cho thấy rằng độ mặn không chỉ không ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây mà còn giúp giảm độ mặn trong đất Điều này mở ra hướng đi mới cho người dân trong việc cải thiện chất lượng đất canh tác.
Người dân cần thực hiện thau chua rửa mặn nội đồng trước khi sản xuất lúa để giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn đến năng suất cây lúa.
Người dân nên áp dụng các giống lúa ngắn ngày có khả năng chống mặn để nâng cao năng suất sản xuất lúa Việc này không chỉ giúp cải thiện hiệu quả canh tác mà còn ngăn chặn tình trạng bỏ hoang đất, từ đó giảm thiểu nguy cơ thoái hóa đất.
Người dân áp dụng phương pháp ép mặn bằng cách đào sâu các mương xung quanh ruộng, sau đó bơm nước ngọt vào để giúp nước phèn chảy ra ngoài, từ đó giảm thiểu độ mặn trong đất.
Không nên sản xuất tại các khu vực bị nhiễm mặn, có thể bỏ hoang vụ Hè Thu để cải tạo đất hoặc chuyển đổi sang trồng các cây ngắn ngày khác như cây họ đậu và bí.
Nghiên cứu này là lần đầu tiên ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ phân vùng nước và đất nhiễm mặn, cũng như bản đồ phân vùng đất trồng lúa nhiễm mặn Nó đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến đất trồng lúa và đề xuất những giải pháp kịp thời phù hợp với thực tiễn khu vực nghiên cứu.
Việc ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ phân vùng đất trồng lúa nhiễm mặn mang lại ý nghĩa thực tiễn quan trọng, không chỉ cho các huyện ven phá Tam Giang mà còn cho các tỉnh thành khác đang chịu ảnh hưởng của xâm nhập mặn.
ĐÁNH GIÁ, KIẾN NGHỊ
Đánh giá về việc thực hiện đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài đảm bảo mục tiêu, nội dung và đúng tiến độ mà nghiên cứu đã đề ra trong thuyết minh.
Về nội dung nghiên cứu tiếp của đề tài
- Cần nghiên cứu tác động của thủy triều đến sự lan truyền xâm nhập mặn đến đất trồng lúa tại huyện Quảng Điền
Cần tiếp tục theo dõi mức độ xâm nhập mặn trong các vụ Đông Xuân, Hè Thu và các năm tiếp theo tại huyện Quảng Điền để có biện pháp ứng phó kịp thời.
- Triển khai thử nghiệm một số mô hình chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại huyện Quảng Điền.
Kiến nghị về quản lý, tổ chức thực hiện ở các cấp
- Cần xây dựng lại cấu trúc báo cáo kết quả đề tài một cách hợp lý và thuận tiện hơn cho các nhóm nghiên cứu
- Không cần tiến hành tổ chức báo cáo tiến độ đề tài nghiên cứu
- Tăng nguồn kinh phí cho nhóm nghiên cứu
* Kết quả tham gia đào tạo
TT Họ và tên SV Tên khóa luận Cấp đào tạo Ghi chú
1 Trần Thị Thùy Trang Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp tại huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế Đại học chính quy
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1] Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, “Báo cáo tình hình xâm nhập mặn năm
2015-2016 vùng Đồng bằng sông Cửu Long, hạn hán ở Miền Trung, Tây Nguyên và đề xuất các giải pháp khắc phục”, 2017
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã tổ chức hội nghị nhằm bàn giải pháp phát triển nuôi trồng thủy sản, ứng phó với tình trạng hạn hán và xâm nhập mặn tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long vào năm 2016 Hội nghị này tập trung vào việc tìm kiếm các biện pháp hiệu quả để bảo vệ và phát triển ngành nuôi trồng thủy sản trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng.
Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đã tiến hành nghiên cứu các phương án phục hồi và thích nghi cho khu vực cửa sông ven biển Thuận An-Tư Hiền cùng với đầm phá Tam Giang-Cầu Hai Nghiên cứu này nhằm tìm ra các giải pháp hiệu quả để bảo vệ và phát triển bền vững hệ sinh thái tại những vùng nhạy cảm này.
[4] Cục thông tin khoa học và công nghệ quốc gia, “ Xâm nhập mặn tại Đồng Bằng Sông Cửu Long: Nguyên nhân, tác động và giải pháp ứng phó”, 2016
Nguyễn Thành Công và Nguyễn Văn Hoàng (2001) đã thực hiện một nghiên cứu tổng quan về tình trạng nhiễm mặn đất và nước ở vùng ven biển Bài báo cũng trình bày một số kết quả ban đầu của phương pháp bổ cập nhân tạo nước ngầm và biện pháp chống xâm nhập mặn thông qua việc sử dụng đê ngầm Nghiên cứu này được thực hiện bởi Viện Khoa học và Thủy lợi thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
[6] Trần Mạnh Hùng, “ Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đếng luận sản xuất nông nghiệp của huyện Nga Sơn tỉnh Thanh Hóa”, 2016
[7] Châu Thị Cẩm Hường,“Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến an ninh lương thực tỉnh Kiên Giang năm 2014-1015”, Trường Đại học Cần Thơ, 2016
Nguyễn Văn Lực đã thực hiện nghiên cứu về chế độ xâm nhập mặn tại vùng cửa sông, với trọng tâm là cửa sông Thái Bình Nghiên cứu này được thực hiện bởi Viện Khoa học Thủy Lợi miền Trung và Tây Nguyên, nhằm cung cấp những thông tin quan trọng về ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến hệ sinh thái và hoạt động kinh tế tại khu vực này.
[9] Nguyễn Hữu Ngữ, Nguyễn Thị Hải, “Giáo trình quy hoạch sử dụng đất”, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, 2013
Nghiên cứu của Lê Ngọc Phương và các cộng sự chỉ ra rằng cải xanh (Brassica juncea L.) có tiềm năng chịu mặn đáng kể và khả năng cải thiện hóa học của đất phù sa nhiễm mặn Kết quả này được công bố trong Tạp chí khoa học công nghệ nông nghiệp Việt Nam, mở ra triển vọng ứng dụng cải xanh trong nông nghiệp ở những vùng đất mặn.
[11] Trung Tâm Phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai, “Kiến thức cơ bản về: Xâm nhập mặn”, 2016
[12] Lê Anh Tuấn, “Giáo trình Thủy văn môi trường”, Đại học Cần Thơ, 2008
[13] Nguyễn Văn Đức Tiến và Võ Nhất Sinh, “Đất nhiễm mặn và phương pháp sử dụng”, Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
[14] UBND huyện Quảng Điền, Báo cáo tổng kết nông nghiệp năm 2014 của Phòng Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn của huyện Quảng Điền
Engdawork Asfaw's study, published in the Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, focuses on soil salinity modeling and mapping through remote sensing and GIS technologies at the Wonji sugar cane irrigation farm in Ethiopia The research, featured in Volume 17, Issue 3, July 2018, spans pages 250-258, highlighting the importance of advanced techniques in agricultural management and environmental monitoring.
[16] Ajay Singh, Managing the salinization and drainage problems of irrigated areas through remote sensing and GIS techniques, Ecological Indicators, Volume 89, June
[17] Feng Nan, Kuroshio intrusion into the South China Sea: A review, Progress in Oceanography, Volume 137, Part A, September 2015, Pages 314-333
[18] https://gdex.cr.usgs.gov/gdex/
PHỤ LỤC PHIẾU PHỎNG VẤN
1 Họ tên chủ hộ: Tuổi: Giới tính:
3.Ông (bà) tham gia vào hoạt động nông nghiệp ở khu vực này bao nhiêu năm?
4.Thu nhập chính của gia đình là gì?
Nông nghiệp Nuôi trồng thủy sản Khác
II Cơ cấu sử dụng đất:
Thời gian canh tác (từ tháng mấy tới tháng mấy)
Có bị nhiễm mặn không
Nếu có mức độ như thế nào ?
Nhiễm mặn vào thời gian nào (từ tháng mấy tới tháng mấy)
Tháng nào mức độ mặn nặng/cao nhất trong các thời gian bị mặn
Có từng bị bỏ hoang do nhiễm mặn không
III Diễn biến của tình hình nhiễm mặn trong thời gian qua
1 Theo Ông (bà) năm nào xuất hiện xâm nhập mặn nặng/mạnh nhất tại khu vực đang canh tác?
2 Theo ông (bà) tình hình nhiễm mặn trong những năm trở lại đây so với trước đây như thế nào? Tăng Giảm Không tăng, không giảm Không biết
3 Theo ông (bà) thời gian xuất hiện xâm nhập là khi nào?
4 Nguyên nhân gây nhiễm mặn chính tại khu vực ông (bà) đang canh tác?
IV Ảnh hưởng của xâm nhập mặn
1 Theo ông (bà) xâm nhập mặn ảnh hưởng đến tài nguyên đất như thế nào?
Không ảnh hướng Ảnh hưởng ít Ảnh hưởng trung bình Rất ảnh hưởng Đất phèn, chua, mặn Đất không có độ phì nhiêu Đất rời rạc
2 Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp như thế nào?
Giảm năng suất Mất trắng Không bị ảnh hưởng
Một số hình ảnh liên quan đến quá trình thực hiện nghiên cứu
Hình 3 Các mẫu đất được lấy về phơi trong phòng thí nghiệm
Hình 4 Đất sau khi phơi khô sau 1- 2 tuần ở phòng thí nghiệm
Hình 5 Tiến hành nghiền đất
Hình 6 Hỗn hợp giữa mẫu đất và nước cất sau khi khấy đều
Hình 7 Hỗn hợp sau khi lắn xuống, lọc lấy nước để phân tích độ mặn
Hình 8 Ruộng bỏ hoang do bị nhiễm mặn